土力学与基础工程（第3版）课件：特殊地基的处理.pptx

《土力学与基础工程》特殊地基的处理

特殊地基的处理单元1软土地基单元2湿陷性黄土地基单元.3冻土地区基础工程单元.4地震液化与基础抗震设计

单元1软土地基?软土是指在滨海、湖泊、谷地、河滩上沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载力低的软塑到流塑状态的黏性土。–按地质特点将其分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积、谷地沉积和沼泽沉积五个类型；–又可根据土质不同分为泥炭、腐殖土、有机质土、黏性土、粉性土五种类型。?部分冲填土也视为软土。

特征指标名称天然含水率（%）天然孔隙比快剪内摩察角（°）十字板抗剪强度（kPa）静力触探锥尖阻力（MPa）压缩系数0.1-0.2（MPa）黏质土、有机质土≥35≥液限≥1.0宜小于5宜小于35宜小于0.75宜大于0.5粉质土≥30≥0.9宜小于8宜大于0.3a-1一、软土的鉴别及工程性质?1.软土的工程鉴别–《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/TD31-02-2013）规定：天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土称为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土可按下表进行鉴别。表12-1软土鉴别指标表

–建设部颁布的《软土地区工程地质勘察规范》规定：软土是外观以灰色为主的细粒土、天然含水率大于或等于液限、天然孔隙比大于或等于1.0。–铁道部是以天然含水率接近或大于液限、天然孔隙比大于1.0、压缩模量小于4MPa、标贯击数小于2击，静力触探比贯入阻力小于700kPa、不排水强度小于25kPa等六项指标划分软土

3-6?2.软土的工程性质–（1）颜色以深色为主，粒度成分以细粒为主，有机质含量高；–（2）天然含水率高，重度小，天然内含水率大于液限，超过30%；相对含水率大于1.0；软土的饱和度高达100%，甚至更大，天然重度为1.5~19kN/m；–（3）天然孔隙比大，一般大于1.0；–（4）渗透系数小，一般小于10cm/s数量级，沉降速度慢，固结时间长；

-12.软土的工程性质–（5）黏粒含量高，塑性指数大；–（6）高压缩性，压缩系数大，基础沉降量大，一般压缩系数大于0.5MPa；–（7）强度指标小，软土的快剪黏聚力小于10kPa，内摩擦角小于5°；固结快剪强度指标略高，黏聚力小于15kPa，内摩擦角小于10°；–（8）软土的灵敏度高，一般在2~10之间，有时更高，具有显著的流变性和触变性。

二、软土地基的承载力、沉降和稳定性计算?（一）软土地基的承载力–1.根据极限承载力理论公式确定pu=5.14Cu+γ2h–2.据土的物理性质指标确定?中小桥涵软土基础[fa]用教材式(7-22)或(7-23)计算。当按式（7-22）或式（7-23）计算软土承载力特征值fa时，不应再按基础埋置深度及宽度进行修正，但须进行地基沉降验算，保证满足基础沉降的要求。

–3.按临塑荷载计算pcr=γ2h+3.14Cu–4.用原位测试方法确定?软土地基常用的原位测试方法：荷载试验或旁压试验确定地基承载力，十字板剪切试验测定软黏土不排水抗剪强度换算地基承载力，按标准贯入试验或静力触探结果用经验公式计算地基承载力等。?对较重要和规模比较大的工程，确定软土地基的承载力宜综合以上方法，结合软土沉积年代、成层情况、下卧层性质等考虑，并注意满足结构物对沉降和稳定的要求。

dcs（二）软土地基的沉降计算?软土地基在外力作用下，随时间发展的沉降可划分为初始沉降S、固结沉降S和次固结沉降S三部分，如图所示。

1.初始沉降Sd?初始沉降包括：一种由地基土的弹性变形产生的；另一种是由于软土渗透系数低，加荷后初期不能排水固结，因而土产生剪切变形。?土体初始侧向剪切位移引起的沉降在总的初始沉降中所占不大，目前一般不计或略作估算。?弹性变形产生的初始沉降

2.固结沉降Sc?在荷载作用下，软土地基缓慢地排水固结发生的沉降，孔隙水被逐渐的排出，孔隙体积逐渐减小，从而土体压缩产生体积变形而引起沉降，称为固结沉降。是地基沉降的最主要部分。在实际中一般采用分层总和法计算固结沉降。

3.次固结沉降Ss?在理论计算的固结过程结束后，软土地基因土骨架的蠕动继续发生长期的、缓慢的压缩，称为次固结沉降，次固结沉降可按下式计算：

（三）软土地基的稳定性分析?建筑在软土地基的桥台、挡土墙等承受侧向推力的结构物，在保证其地基承载力、沉降满足要求的同时，应进行稳定性分析。?稳定分析参见教材浅基础设计相关内容。

三、软土地基基础工程应注意的事项软土地基的强度、变形和稳定是工程中必须全面、充分注意的问题，是造成桥梁、道路人工构造物基础过大沉降、不均匀沉降、位移